JPH0871484A

JPH0871484A - スピンコーター

Info

Publication number: JPH0871484A
Application number: JP23037394A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sakadai; 武志坂大; Takuo Honda; 卓生本田; Takuya Uematsu; 卓也植松; Shinichi Morita; 真一森田
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Japan Tobacco Inc
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Japan Tobacco Inc
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1996-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】基板表面に接触させる乾燥用気体の流量、流速
および接触位置を調整可能に構成することにより、均一
な厚さの塗膜を一層効率的に形成することが出来るスピ
ンコーターを提供する。【構成】頂部に開口部（２ｃ）が設けられたハウジング
（２）と、開口部（２ｃ）の下方のハウジング（２）内
に配置され且つ基板（Ｗ）が水平に搭載される回転テー
ブル（３）と、回転テーブル（３）上の基板（Ｗ）表面
に塗布液を供給するノズル（５）と、ハウジング（２）
内をその下方から排気することにより開口部（２ｃ）か
ら気体を導入する排気機構とを備えたスピンコーターに
おいて、開口部（２ｃ）の開口面積が縮小可能に構成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スピンコーターに関す
るものであり、詳しくは、基板表面に供給させる乾燥用
気体の流量、流速および流入位置が調整可能になされて
おり、基板表面において均一な厚さの塗膜を効率的に形
成することが出来るスピンコーターに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】光記録媒体（光デイスク）は、従来の記
録媒体に比し、記録容量が大きく且つランダムアクセス
が可能であることから、オーディオソフト、コンピュー
タソフト、ゲームソフト、電子出版などの分野におい
て、再生専用の記録媒体として使用されている。近時、
種々の記録原理に基づいた有機記録層や無機記録層を備
えることにより、追記型や書換型の記録が可能である光
ディスクが開発されてその一部は実用に供されている。

【０００３】例えば、記録可能な光ディスクの中の一つ
であるライトワンス型コンパクトディスク（ＣＤ−Ｗ
Ｏ）は、再生専用コンパクトディスクと同等の反射率を
示すため、記録後、再生専用コンパクトディスクプレー
ヤやドライブで再生可能であるという特徴を有する。斯
かるＣＤ−ＷＯは、通常、案内溝（グルーブ）を有する
透明基板上に、有機色素から成る光吸収層、金属から成
る光反射層、紫外線硬化樹脂から成る保護層を順次に設
けて構成される。この様な光ディスクの光吸収層や保護
層は、感光性色素溶液や紫外線硬化型樹脂を所謂スピン
コーターで塗布することにより作成される。

【０００４】図５は、従来のスピンコーターの一例を示
す一部破断側面図である。斯かるスピンコーターは、水
平な基台（１）に取り付けられ且つ頂部に基板（Ｗ）を
出し入れし得る程度の直径の開口部（２ｃ）が設けられ
たハウジング（２）と、ハウジング（２）内に配置され
且つ基板（Ｗ）が水平に搭載される回転テーブル（３）
と、回転テーブル（３）上の基板（Ｗ）表面に塗布液を
供給するノズル（５）と、ハウジング（２）内を排気す
る排気機構（図示せず）とから主として構成される。

【０００５】図中、符号（４）は、基台（１）に取り付
けられた回転テーブル駆動用のモーターであり、また、
斯かるモーター（４）の外周側には、当該モーターへの
塗布液の付着を防止し且つハウジング（２）内の気流を
整えるためのインナーハウジング（６）が設けられてい
る。そして、ハウジング（２）内部は、インナーハウジ
ング（６）の下部に設けられた開口（６ｃ）、（６ｃ）
…及び基台（１）に設けられ開口（１ｃ）、（１ｃ）…
を通じ、上記の排気機構によって排気されることによ
り、例えば空気などの乾燥用気体が開口部（２ｃ）から
吸引される。

【０００６】上記スピンコーターによって塗膜を形成す
る場合には、先ず、回転テーブル（３）を低速で回転さ
せつつ、ノズル（５）から回転テーブル（３）上の基板
（Ｗ）表面へ塗布液を供給する。次いで、回転テーブル
（３）を徐々に高速回転させてその遠心力で余分な塗布
液を外周側へ振り切り、かつ、基板（Ｗ）の全面に塗布
液を広げて被膜を形成する。また、回転テーブル（３）
の回転中は、ハウジング（２）の開口部（２ｃ）から気
体を吸引することにより、遠心塗布した塗布液の乾燥を
促進させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のスピ
ンコーターにおいては、開口部（２ｃ）から気体を吸引
した場合、当該開口部の周縁近傍で流速が高くなるた
め、基板（Ｗ）表面の外周側に気流が多く集中し、基板
（Ｗ）の外周側の乾燥は促進されるが中心側の乾燥が遅
くなるという状況が発生する。すなわち、基板（Ｗ）表
面においては、塗布液が基板（Ｗ）の中心側から外周側
へ向けてへ広がる一方で外周側から乾燥するため、均一
な厚さの塗膜を形成し難いという問題が生ずる。

【０００８】従って、また、乾燥時間を短縮するには、
開口部（２ｃ）からの吸気量、すなわち、ハウジング
（２）内の排気量が大きい方が好ましいが、反面、従来
のスピンコーターでは、基板（Ｗ）の外周側の膜厚の増
加を抑制して均一な塗膜を形成するために処理中は回転
テーブル（３）の回転速度を漸次上昇させており、モー
ター（４）においては、開口部（２ｃ）からの吸気量に
応じて一層大きな駆動力を必要としている。

【０００９】本発明は、上記の実情に鑑みなされたもの
であり、その目的は、基板表面に供給させる乾燥用気体
の流量、流速および流入位置を調整可能に構成すること
により、均一な厚さの塗膜を一層効率的に形成すること
が出来る改良されたスピンコーターを提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明のスピンコーターは、頂部に開口部が設けら
れたハウジングと、前記開口部の下方の前記ハウジング
内に配置され且つ基板が水平に搭載される回転テーブル
と、当該回転テーブル上の基板表面に塗布液を供給する
ノズルと、前記ハウジング内をその下方から排気するこ
とにより前記開口部から気体を導入する排気機構とを備
えたスピンコーターにおいて、前記開口部の開口面積が
縮小可能に構成されていることを特徴としている。

【００１１】

【作用】ハウジングの頂部に設けられた開口部は、その
開口面積が縮小可能に構成されているため、基板表面に
おける塗布液の乾燥の進行に応じ、当該開口部から吸引
される気体の流れについて基板の中心側から外周側への
漸次の変更を可能にする。

【００１２】

【実施例】本発明に係るスピンコーターの実施例を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明に係るスピンコー
ターの一例を示す一部破断側面図である。図２〜図４
は、各々、開口部の開口面積を変化させる蓋機構の一例
を示す平面図である。

【００１３】本発明のスピンコーターは、基本的な構造
は従来公知の装置と略同様であり、図１に示す様に、頂
部に開口部（２ｃ）が設けられたハウジング（２）と、
開口部（２ｃ）の下方のハウジング（２）内に配置され
且つ基板（Ｗ）が水平に搭載される回転テーブル（３）
と、回転テーブル（３）上の基板（Ｗ）表面に塗布液を
供給するノズル（５）と、ハウジング（２）内をその下
方から排気することにより開口部（２ｃ）から気体を導
入する排気機構（図示せず）とを備えている。

【００１４】上記ハウジング（２）は、平面形状が円形
で且つ上部が略円錐台状に形成された筐体であり、水平
な基台（１）に取り付けられる。ハウジング（２）の頂
部に設けられた開口部（２）は、例えば、光ディスク製
造用の基板（Ｗ）を装填、排出し得る程度の直径とされ
る。また、回転テーブル（３）は、基板（Ｗ）と略同一
直径の円盤体であり、ハウジング内の開口部の下方に位
置させられる。

【００１５】具体的には、回転テーブル（３）は、基台
（１）に取り付けられ且つハウジング（２）の中心に配
置されたモーター（４）のスピンドルに装着される。斯
かる回転テーブル（３）は、吸着方式などによるチャッ
キング装置が備えられており、水平に搭載された基板
（Ｗ）を回転中は確実に保持し得る様になされている。

【００１６】ノズル（５）は、回転テーブル（３）の上
方に吊持され且つその先端が当該回転テーブル上のドー
ナツ状基板（Ｗ）の内周縁近傍に向く様に位置させられ
る。そして、ノズル（５）においては、処理に必要な塗
布液が液体供給手段（図示せず）を通じて供給され、当
該ノズル先端から回転テーブル（３）上の基板（Ｗ）表
面へ塗布液を滴下する様に構成されている。なお、ノズ
ル（５）は、塗布液の滴下高さを調整するため、昇降可
能に構成されているのがよい。

【００１７】一方、モーター（４）の外周側には、略円
錐台状に形成された筐体であって且つ内部中央に円筒状
の仕切り壁を備えたインナーハウジング（６）が設けら
れる。インナーハウジング（６）の下部には複数の開口
（６ｃ）、（６ｃ）…が設けられており、また、基台
（１）にもインナーハウジング（６）内へ通じる開口
（１ｃ）、（１ｃ）…が設けられている。そして、開口
（１ｃ）、（１ｃ）…は、ロータリーポンプ等からなる
上記の排気機構へ適宜の導管を介して通じている。

【００１８】すなわち、排気機構は、ハウジング（２）
内の気体を排出することにより、開口部（２ｃ）からハ
ウジング（２）内へ乾燥用気体を吸引する機能を有し、
そして、インナーハウジング（６）は、その仕切り壁に
よってモーター（４）への塗布液の付着を防止すると共
に、ハウジング（２）内で飛散した塗布液を含む気体を
ハウジング（２）の底部へ略層流状態で流下させる機能
を有する。

【００１９】本発明において、ハウジング（２）の開口
部（２ｃ）は、その開口面積が縮小可能に構成されてい
る。具体的には、開口部（２ｃ）には、当該開口部の面
積を変化させる蓋機構（７）が取り付けられる。斯かる
蓋機構（７）としては、図２〜図４に示す各種の機構を
挙げることが出来る。

【００２０】一例として、図２に示す蓋機構（７）を説
明すると、斯かる蓋機構（７）は、円形平板体を直径方
向に２分割した形状の一対の蓋体（７２）、（７２）か
ら構成されている。蓋体（７２）、（７２）は、開口部
（２ｃ）上をスライドしつつ互いに接近離間可能になさ
れており、しかも、図２（ａ）に示す様に、互いに当接
した際、それらが形成する円形状の蓋体の中央部にドー
ナツ状基板（Ｗ）の内周と略同径の円形開口を形成す
る。すなわち、蓋体（７２）、（７２）は、互いに当接
した際に開口部（２ｃ）の面積を縮小し、また、図２
（ｂ）に示す様に、互いに離間した際に開口部（２ｃ）
を全開してその面積を最大にする。

【００２１】上記の蓋機構（７）を備えた本発明のスピ
ンコーターおいて、基板（Ｗ）の表面に塗膜を形成する
場合には、先ず、従来と同様に、基板（Ｗ）を回転テー
ブル（３）へ搭載して当該テーブルを低速で回転させ、
そして、ノズル（５）から基板（Ｗ）上へ処理に必要な
塗布液を滴下する。次いで、排気機構を作動させて開口
部（２ｃ）より空気などの気体を吸引しつつ回転テーブ
ル（３）を高速回転させ、滴下した塗布液を遠心力で基
板（Ｗ）の外周側へ遠心塗布し、余剰の塗布液を基板
（Ｗ）の外方へ振り切る。

【００２２】その際、処理の開始時は、開口部（２ｃ）
に取り付けられた蓋機構（７）の各蓋体（７２）、（７
２）の開口度を最小とし、吸引する気体の流量を抑制し
且つ流速を高めると共に、基板（Ｗ）の略中心より気体
を供給させる。これにより、基板（Ｗ）の中心側から外
周側へ向かった塗布液の乾燥を進行させることが出来
る。次に、遠心塗布の進行に応じ、蓋体（７２）、（７
２）を離間させて開口部（２ｃ）の開口面積を最大とす
ると、吸引される気体の流量は最大となり且つ流速は開
口部（２ｃ）の周縁近傍で最大となるため、中心側に次
いで所定厚みの薄い膜が形成された基板（Ｗ）の外周側
を主体に当該基板全体を乾燥させることが出来る。

【００２３】すなわち、ハウジング（２）の頂部に設け
られた開口部（２ｃ）は、その開口面積が縮小可能に構
成されているため、基板（Ｗ）表面における塗布液の乾
燥の広がりに応じて徐々に拡大することが出来、当該開
口部から吸引される気体の基板（Ｗ）に対する流入位置
を当該基板の中心側から外周側へ漸次変更することが出
来る。換言すれば、本発明のスピンコータにおいては、
乾燥用気体を基板（Ｗ）表面の乾燥を必要とする箇所、
すなわち、塗布液が所定の厚みに塗布された箇所へ高い
流速で供給することが出来るため、従来に比べて一層均
一な塗膜を形成することが出来、しかも、乾燥効率を向
上させることが出来る。

【００２４】また、本発明のスピンコーターにおいて
は、開口部（２ｃ）の開口面積を縮小することで基板
（Ｗ）の中心側に供給させる気体の流速を高めるため、
ハウジング（２）内の気体の排気量を低減することが出
来、更に、基板（Ｗ）の外周側に偏った乾燥を防止する
ことが出来るため、回転テーブル（３）の回転を従来よ
りも低く設定することが出来、モーター（４）の駆動力
も小さくすることが出来る。従って、本発明のスピンコ
ーターにおいては、装置の小型化および低コスト化が可
能となる。

【００２５】次に、蓋機構（７）の他の体様を説明す
る。すなわち、上記の実施例において、開口部（２ｃ）
の開口面積を変化させる蓋機構（７）としては、図３及
び図４に示す各蓋機構（７）を使用することも出来る。

【００２６】図３に示す蓋機構（７）は、三日月状の絞
り羽根（７３）、（７３）…を例えば５〜９枚円周上に
配置し、リングの回転によりカム機構を介してこれらの
羽根（７３）、（７３）…を同時に回動させ、虹彩状に
口径変化を行う様な所謂絞り構造にて構成されている。
すなわち、羽根（７３）、（７３）…は、図２（ａ）に
示す様に、開口部（２ｃ）の中心に接近する様に絞られ
た場合、当該開口部の中心にドーナツ状基板（Ｗ）の内
周と略同径の開口を形成し、また、図２（ｂ）に示す様
に、開口部（２ｃ）の中心から離間する様に開かれた場
合、開口部（２ｃ）を全開する。

【００２７】本発明のスピンコーターにおいては、図２
に示す機構を使用した場合と同様に、図３に示す蓋機構
（７）を使用した場合も均一な塗膜を効率的に形成する
ことが出来る。しかも、図３に示す蓋機構（７）を使用
した場合には、開口部（２ｃ）の開口面積を連続的に変
化させることが出来るため、開口部（２ｃ）から吸引さ
れる気体を一層好適に制御することが出来る。

【００２８】図４に示す蓋機構（７）は、円形状の蓋体
（７４）を旋回させることにより開口部（２ｃ）を開閉
する構造にて構成されている。すなわち、蓋体（７４）
は、図４（ａ）に示す様に、開口部（２ｃ）に重畳する
様に旋回した場合、蓋体の中心に開設されたドーナツ状
基板（Ｗ）の内周と略同径の開口を開口部（２ｃ）の中
心に位置させ、また、図４（ｂ）に示す様に、開口部
（２ｃ）から離間した位置に旋回した場合、開口部（２
ｃ）を全開する。

【００２９】本発明のスピンコーターにおいては、図２
に示す機構を使用した場合と同様に、図４に示す蓋機構
（７）を使用した場合も均一な塗膜を効率的に形成する
ことが出来る。また、図４に示す蓋機構（７）を使用し
た場合には、極めて簡単な装置構成とすることが出来
る。

【００３０】なお、上記の実施例において、開口部（２
ｃ）と回転テーブル（３）との距離を変化させる構造、
例えば、図２〜図４の各蓋機構（７）を伸縮自在な蛇腹
管などを介して開口部（２ｃ）に取り付けた構造、また
は、回転テーブル（３）を昇降させる構造などを設ける
ことも出来る。本発明において、この様な構造を設けた
場合には、基板（Ｗ）表面に接触する乾燥用気体の流速
を更に精密に調整することが可能となり、基板（Ｗ）の
表面において一層均一な塗膜を形成することが出来る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明のスピンコー
ターによれば、基板表面に供給させる乾燥用気体の流
量、流速および流入位置を調整可能に構成されているた
め、均一な厚さの塗膜を一層効率的に形成することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスピンコーターの一例を示す一部
破断側面図である。

【図２】開口部の開口面積を変化させる蓋機構の一例を
示す平面図である。

【図３】開口部の開口面積を変化させる蓋機構の一例を
示す平面図である。

【図４】開口部の開口面積を変化させる蓋機構の一例を
示す平面図である。

【図５】従来のスピンコーターの一例を示す一部破断側
面図である。

【符号の説明】

２：ハウジング２ｃ：開口部３：回転テーブル５：ノズル７：蓋機構Ｗ：基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者植松卓也神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地三菱化成株式会社総合研究所内 (72)発明者森田真一神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地三菱化成株式会社総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】頂部に開口部（２ｃ）が設けられたハウ
ジング（２）と、開口部（２ｃ）の下方のハウジング
（２）内に配置され且つ基板（Ｗ）が水平に搭載される
回転テーブル（３）と、回転テーブル（３）上の基板
（Ｗ）表面に塗布液を供給するノズル（５）と、ハウジ
ング（２）内をその下方から排気することにより開口部
（２ｃ）から気体を導入する排気機構とを備えたスピン
コーターにおいて、開口部（２ｃ）の開口面積が縮小可
能に構成されていることを特徴とするスピンコーター。